Le fraisage CNC est actuellement l'un des processus les plus polyvalents de traitement thermique. Il peut non seulement être utilisé pour produire des pièces qui prendraient plusieurs jours ou semaines à produire avec des méthodes traditionnelles, mais peut également être utilisé pour produire des éléments qui ne seraient pas possibles à créer avec d'autres méthodes. Parmi plusieurs techniques de fraisage CNC, le micro-fraisage est la dernière réalisation dans l'industrie de la métallurgie et est principalement utilisé pour durcir l'acier.
Par rapport au processus conventionnel, le micro-fraisage offre de grands avantages lors de l'élaboration de l'acier trempé, en particulier en termes de finition de surface et de précision dimensionnelle. Cependant, cette méthode de traitement de l'acier trempé est l'une des opérations d'usinage les plus difficiles. Pour réussir un projet, il est nécessaire de comprendre plusieurs paramètres qui influencent l'ensemble du processus de traitement. Chaque défaut peut entraîner des erreurs de coupe, voire une défaillance permanente de la machine. Il faut savoir comment se comporter en cas d'acier trempé par induction, ce qui caractérise la fonte ductile trempée isothermiquement et quels sont les principaux problèmes avec l'acier faiblement allié. C'est pourquoi cet article vise à expliquer plusieurs facteurs clés à prendre en compte lors de la mise en œuvre de la technologie de fraisage CNC pour l'usinage de l'acier trempé dans votre usine.
Qu'est-ce qui vaut la peine d'être considéré lors de l'utilisation du processus de traitement thermique CNC?
Les produits et pièces fabriqués à partir d'acier trempé sont courants dans de nombreux secteurs de l'industrie, y compris l'automobile, l'armée et la défense, la médecine, l'électronique et les semi-conducteurs. Ce matériau a la plus grande résistance et dureté et est idéal pour une utilisation dans divers éléments de machines et d'équipements. Cependant, le processus de micro-fraisage des aciers à outils trempés n'est pas simple. Avant de commencer, plusieurs facteurs doivent être pris en compte, notamment les plaquettes en céramique, l'arête de coupe, les paramètres d'usinage ou la teneur en additifs alliés. D'autres facteurs à prendre en compte sont énumérés ci-dessous :
- Le choix de l'outil approprié est extrêmement important pendant le traitement. Il est utile de faire un choix conscient entre les fraises à bout sphérique, les fraises à bout cylindrique et les fraises à arêtes vives pour les adapter à l'objet usiné.
- Pendant le fraisage, en particulier pendant le fraisage de l'acier à coupe rapide, maintenir une charge constante de copeaux sur le bord de coupe de l'outil est essentiel pour la durabilité de l'appareil et la qualité des pièces.
- Le battement de la machine est un autre aspect important, mais souvent négligé, de toute l'opération. En général, la durée de vie est réduite de moitié lorsque le battement dépasse 0,0004 pouce. La minimisation des rebonds devient encore plus importante lors du travail avec de très petits outils.
- Il n'est pas recommandé de laisser trop de matière pour le fraisage de finition. Pour les fraises d'un diamètre d'environ 1/8 de pouce et plus, il est recommandé de laisser environ 1% du diamètre pour l'usinage final.
La technologie discutée ci-dessus est utilisée pour l'usinage d'outils en acier trempé. Si ce processus n'est pas effectué correctement, cela peut entraîner une mauvaise qualité du produit fini. Il existe de nombreux ateliers d'usinage qui offrent des services de fraisage CNC, mais en trouver un approprié peut être un défi. Une entreprise peu fiable non seulement prend du temps précieux, mais peut également endommager les éléments en fonctionnement ou provoquer un dysfonctionnement des pièces. Il est donc préférable de choisir un fournisseur de ce type de solutions abordables avec un excellent service client et des possibilités innovantes qui répondent à vos besoins de production. Grâce à de nombreuses années d'expérience dans ce domaine, une telle décision garantit que vos pièces sont parfaitement fraisées et usinées. De plus, il garantit un travail sûr et efficace, un temps de réalisation rapide et une plus grande précision.
Quel substrat doit être utilisé pour l'usinage de l'acier trempé?
Lors du fraisage de l'acier trempé HRc 50-70, il n'est pas possible d'utiliser des substrats standard fabriqués à partir de particules de carbure. L'objet usiné n'est pas seulement très dur, mais souvent le travail à sec est utilisé pour réduire les fluctuations de chaleur sur l'outil. Pour cela, des appareils contenant des carbures de la plus haute qualité sont nécessaires, tels que les ultrafins (par exemple, YG-1 X-Power) ou les nanograins (par exemple, YG-1 X5070). Ces variétés sont plus denses et donc plus résistantes à l'usure et à la haute température, ce qui les rend idéales pour l'acier durci par compression. Contrairement à cela, le carbure dur/ordinaire ou l'acier rapide s'use assez rapidement en raison de la chaleur extrême générée.
Quel type de revêtements sont nécessaires pour l'acier trempé?
Le revêtement de l'outil peut avoir un impact énorme sur ses performances. Les revêtements standard TiAlN ou TiCN résistent à des températures allant jusqu'à 800°C et s'usent rapidement lors de l'usinage de l'acier trempé. Spécialement pour ce problème, la société YG-1 a développé un revêtement bleu personnalisé Y1200, que l'on peut trouver dans les outils X5070. Il a une très haute résistance à la température allant jusqu'à 1200°C ! La combinaison de ce revêtement et du carbure nanogranulaire signifie que nos outils X5070 peuvent usiner des aciers de haute dureté jusqu'à 70 HRc à des vitesses et des avances extrêmement élevées avec une durabilité incroyable ! Les appareils X5070 peuvent être trop durs et la durabilité de l'outil peut être inégale lorsqu'ils sont configurés avec des machines plus anciennes, des machines à vitesses de broche plus lentes ou exposées à l'usure ou aux vibrations. Dans ce cas, un outil avec des particules ultrafines, comme la découpeuse YG-1 X-Power, serait plus approprié. Il est plus indulgent et peut travailler à des vitesses de coupe plus lentes en raison de la dureté du substrat en carbure.
Faut-il travailler à sec ou à l'humide lors du fraisage de l'acier trempé?
La durée de vie de l'outil est plus longue lors du fraisage ou du tournage de l'acier trempé et est plus uniforme à sec (c'est-à-dire sans réfrigérant). Pour la plupart des ingénieurs, cela va à l'encontre de la logique, car on leur a dit à l'école que plus il y a de lubrifiant, mieux c'est. Cependant, les appareils en acier trempé, comme par exemple le X5070, ont des revêtements qui résistent à des températures beaucoup plus élevées que celles générées par la coupe à sec. L'application d'un réfrigérant sur l'outil peut provoquer des microfissures dans le revêtement, ce qui peut à son tour conduire à sa destruction plus facile et à une usure plus rapide. C'est comme verser de l'eau froide sur un verre chaud - il peut aussi se casser, ou plus précisément se fissurer. Lors de l'usinage à sec, on peut généralement obtenir une durée de vie d'au moins 40%.
Est-il possible d'utiliser des fraises interchangeables pour l'usinage de l'acier hautement trempé en CNC?
La plupart des grades d'outils indexables peuvent facilement usiner des matériaux jusqu'à 45 HRc. Lorsque nous commençons à développer des matériaux d'une dureté supérieure à 50 HRc, la plupart des plaquettes de division échouent car elles ne sont pas assez dures et ont une géométrie de coupe qui n'est pas adaptée à ces matériaux. Les plaquettes en céramique sont une exception, mais elles sont très fragiles et ne peuvent être utilisées que pour des opérations de tournage à grande vitesse. Pour le fraisage, il est recommandé d'utiliser des fraises monobloc en carbure, comme celles de la série X5070 ou X-Power de YG-1.
Quelle est la durée de vie de l'outil lors de l'usinage de l'acier trempé?
La durée de vie de l'outil lors de l'usinage de l'acier trempé dépend de nombreux facteurs, tels que la dureté du matériau, la vitesse de coupe, l'avance, la profondeur de coupe, l'outil utilisé, le type de machine, etc. Il est donc difficile de donner une réponse précise à cette question. Cependant, il est possible de dire que lors de l'utilisation d'outils de haute qualité, tels que ceux de la série X5070 ou X-Power de YG-1, la durée de vie de l'outil peut être considérablement prolongée.
Conclusion
Le fraisage CNC de l'acier trempé est un processus complexe qui nécessite une connaissance approfondie des matériaux, des outils et des machines. Cependant, avec la bonne approche et les bons outils, il est possible d'obtenir des résultats de haute qualité et d'augmenter l'efficacité de la production. Il est important de se rappeler que chaque détail compte et que même les plus petits changements peuvent avoir un impact significatif sur le résultat final. Par conséquent, il est essentiel de toujours rester à jour avec les dernières technologies et tendances de l'industrie pour pouvoir offrir les meilleures solutions à vos clients.